JPH08325630A

JPH08325630A - 精錬用ランス装置

Info

Publication number: JPH08325630A
Application number: JP13377695A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ikemiya; 洋行池宮
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】溶鋼の温度低下と同時に真空槽内への地金付
着をも抑制する。【構成】脱炭用の内筒ランス１とガス燃焼用の外筒ラ
ンス３との二重筒構造とし、それぞれのランスの下端面
から酸素ガスを別個に噴射可能に構成する。また、この
ランス装置の内筒ランス１及び外筒ランス３のそれぞれ
の昇降機構と、外筒ランス３の旋回機構４を備え、内筒
ランス１と外筒ランス３の相対位置関係を変化できるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製鋼精錬用炉に適用す
るランス装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製鋼炉で溶製された未脱酸溶鋼もしくは
弱脱酸溶鋼の脱ガス・脱炭処理をＲＨ法を用いて行う真
空脱ガス方法において、真空脱ガス処理槽内における溶
鋼の浴面から所定距離離した上方位置から溶鋼表面に酸
素ガスを吹きつけて溶鋼の脱炭反応を進行させるととも
に、発生するＣＯガスを燃焼させるために、共通の１
本のランスによる酸素ガスの吹きつけ位置を、脱ガス処
理槽内における溶鋼の静止浴面から１．６〜４．５ｍ上
方に離反した位置としたり、また、ランスを個別に設
置し、ＣＯガスを燃焼させるためのランスは溶鋼の静止
浴面から１．６〜４．５ｍ、脱炭を促進するための酸素
ランスは静止浴面から１．６ｍ以下の上方にそれぞれ離
反した位置とすれば脱炭反応を効果的に行えるというこ
とは良く知られている（特開平２−７７５１８号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶鋼の
脱炭反応を促進させるランスノズルは反応効率を上げる
ためにラバールノズルにより上吹きすることが一般的
で、のように１本のランスで両方を満足するのは困難
である。すなわち、脱炭のための酸素吹きと、ガス燃焼
のための酸素吹きとは、それぞれ酸素を噴射するのに適
した高さとガス流速が異なるので、１本のランスで行う
ことは適切ではない。さらに、脱炭のための酸素吹き
は、溶鋼中深く酸素を吹き込む必要があるので、ランス
の先端にラバールノズルを取り付けることが望ましい
が、１本のランスで脱炭のための酸素吹きと、ガス燃焼
のための酸素吹きを行う場合には、ランスの先端にラバ
ールノズルを取り付けることができない。

【０００４】また、のように２本のランスを使用する
場合には、脱炭用のランスに酸素を吹きつけると脱炭用
のランスが高温化して構造物である鉄が燃焼し、孔が開
いてこの孔から酸素が吹き出し、真空度が一気に落ちて
容器の縁から溶鋼があふれだすおそれがあるので、脱炭
用のランス側にガス燃焼のための酸素を吹くことができ
ない。従って、ガス燃焼のための酸素が槽内の全空間を
カバーできず、燃焼効率が低くなって溶鋼への着熱が少
なくなるとともに、ランスや槽内に付着した脱炭時に発
生する溶鋼のスプラッシュを融け落とす量も少なくなる
という問題がある。

【０００５】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、溶鋼の温度低下と同時に真空槽内
への地金付着をも抑制できる精錬用ランス装置を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の精錬用ランス装置は、脱炭用の内筒ラ
ンスとガス燃焼用の外筒ランスとの二重筒構造とし、そ
れぞれのランスの下端面から酸素ガスを別個に噴射可能
に構成したり、また、このランス装置の内筒ランス及び
外筒ランスのそれぞれの昇降機構と、外筒ランスの旋回
機構を備え、内筒ランスと外筒ランスの相対位置関係を
変化できるように構成しているのである。

【０００７】

【作用】転炉等の製鋼炉で溶製された未脱酸溶鋼や弱脱
酸溶鋼を真空脱ガス処理すると、溶鋼中でＣ＋Ｏ→ＣＯ
↑の反応をおこし、ＣＯガスが溶鋼表面から発生する。
本発明の精錬用ランス装置は、脱炭用の内筒ランスとガ
ス燃焼用の外筒ランスとの二重筒構造とし、それぞれの
ランスの下端面から酸素ガスを別個に噴射可能に構成し
たり、また、このランス装置の内筒ランス及び外筒ラン
スのそれぞれの昇降機構と、外筒ランスの旋回機構を備
え、内筒ランスと外筒ランスの相対位置関係を変化でき
るように構成しているので、脱炭のための酸素吹きを溶
鋼中深く吹き込めるとともに、槽内の全空間をガス燃焼
のための酸素でカバーできる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の精錬用ランス装置を図１に示
す１実施例に基づいて説明する。図１はＲＨ真空槽内で
適用する本発明の精錬用ランス装置の１実施例を示すも
ので、（ａ）は全体概略図、（ｂ）は本発明の精錬用ラ
ンス装置の先端部を断面して示す図である。

【０００９】図１において、１は例えば外径が１６５ｍ
ｍの脱炭用の内筒ランスであり、軸中心部に酸素の通過
孔１ａが形成され、上端から供給された酸素が下端に取
り付けられた例えば単孔のラバールノズル１ｂ（例えば
小径孔部の内径：ｄ₁＝２７ｍｍ、大径孔部の内径：ｄ
₂＝６２ｍｍ）から溶鋼２の湯面に向けて例えばマッハ
３．２５の噴出速度で噴射できるようになっている。こ
の内筒ランス１は前記通過孔１ａの外周部に冷却孔１ｃ
を形成し、上部から下端近傍まで水冷できるようになっ
ている。

【００１０】３は前記内筒ランス１に対して外嵌状に配
置した例えば外径が３１８ｍｍのガス燃焼用の外筒ラン
スであり、軸中心部に形成した例えば内径が１６６ｍｍ
の貫通孔３ａ内に内筒ランス１を貫入させている。そし
てこの貫通孔３ａの外周部に、上端部から供給される酸
素を下端に案内する環状孔３ｂが設けられ、この環状孔
３ｂを通ってきた酸素は、下端に例えば垂線に対して４
〜１５°の角度をもって開設された例えば１０ｍｍ径の
６個のストレートノズル３ｃから溶鋼２の湯面に向けて
噴射される。なお、この外筒ランス３の前記環状孔３ｂ
の周りにも内筒ランス１と同様の冷却孔３ｄが設けら
れ、上部から下端近傍まで水冷できるようになってい
る。

【００１１】これら、内筒ランス１と外筒ランス３の相
対高さ位置は、予め最適位置に設定しておき、これを昇
降動可能に構成したものでもよいが、これら内筒ランス
１と外筒ランス３それぞれに昇降機構（図示省略）を設
置したものでもよい。この場合、例えば内筒ランス１の
外周面にクロームめっきを施す等して、内筒ランス１と
外筒ランス３の相対移動が滑らかに行えるような配慮を
しておいてもよいことはいうまでもない。なお、これら
内筒ランス１と外筒ランス３の昇降機構としては、これ
らが所定の距離だけ昇降動できるものであればよく、シ
リンダ装置等周知の機構が採用される。

【００１２】４は外筒ランス３の旋回機構であり、例え
ばモータ４ａの出力軸に設けたピニオン４ｂを、外筒ラ
ンス３の上端部に外嵌した歯車４ｃに噛合させ、外筒ラ
ンス３を例えば４５°ずつ正逆回転させるものである。

【００１３】本発明の精錬用ランス装置は上記したよう
な構成であり、次に図１に示すランス装置を用いて１７
０ton の溶鋼を脱炭処理した時の調査結果について説明
する。表１は請求項１に対応する本発明の精錬用ランス
装置を使用した場合の結果、表２は請求項２に対応する
本発明の精錬用ランス装置を使用した場合の結果、すな
わち、本発明の精錬用ランス装置を構成する外筒ランス
を１rpm の速度で４５°の範囲を正転，反転しつつ、２
〜５m/分の速度で湯面から２〜５ｍの範囲を昇降させて
脱炭処理を行った結果を示す。ただし、本発明の精錬用
ランス装置の外筒ランスの酸素ガス噴射角度は６°であ
る。比較として、特開平２−７７５１８号に記載された
ランス装置のうち１本のランス装置を使用した場合の結
果を表３に、また同じく２本のランス装置（二重管構成
ではない）を使用した場合の結果を表４にそれぞれ示
す。

【００１４】これら表１〜表４に示した結果は、いずれ
も真空度が３Torrで、酸素ガス流量は本発明のランス装
置では内筒ランス，外筒ランスともに１０Nm³/分、従来
の１本ランスでは２０Nm³/分、２本ランスではそれぞれ
１０Nm³/分とした。なお、処理前の溶鋼中のＣ濃度は３
００〜５００ppm で、処理後のＣ濃度は５〜４０ppmで
あった。ただし、酸素ガスの供給は脱炭処理開始２分後
に開始し、１０〜１５分間実施した。また、二次燃焼率
は[CO₂/(CO＋CO₂)] ×100 とした。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】

【表４】

【００１９】表１及び表２より明らかなように、請求項
２に対応する本発明の精錬用ランス装置を使用した場合
には、ガス燃焼用の外筒ランスを正転，反転及び昇降さ
せつつガスの燃焼を行えるので、酸素ガスが炉内全域に
均一に広がってCOガスの燃焼効率が良くなり、そのぶん
炉内の温度が上昇して請求項１に対応する本発明の精錬
用ランス装置を使用した場合よりも溶鋼の温度降下を抑
制しやすくなることが判る。

【００２０】また、表１及び表２に示すように本発明の
精錬用ランス装置を使用した場合には、いずれも槽内へ
の地金付着はなかったが、従来の精錬用ランスを使用し
た場合には、いずれも表３及び表４に示すように、槽内
への地金の付着が多く、操業中断を余儀なくされたり、
操業が不可能になった。また、表４に示すように、従来
の２本ノズルを使用した場合には、脱炭用ノズル側へ酸
素ガスを吹くことができないので、脱炭用ノズル側に地
金付着が多いのが確認できた（テストNo26,28,29）。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の精錬用ラ
ンス装置は、脱炭用の内筒ランスとガス燃焼用の外筒ラ
ンスとの二重筒構造とし、それぞれのランスの下端面か
ら酸素ガスを別個に噴射可能に構成したり、また、この
ランス装置の内筒ランス及び外筒ランスのそれぞれの昇
降機構と、外筒ランスの旋回機構を備え、内筒ランスと
外筒ランスの相対位置関係を変化できるように構成して
いるので、脱炭のための酸素吹きを溶鋼中深く吹き込む
とともに、槽内の全空間をガス燃焼のための酸素でカバ
ーでき、ＲＨでの脱炭処理過程において、溶鋼の温度低
下と同時に真空槽内への地金付着をも抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＲＨ真空槽内で適用する本発明の精錬用ランス
装置の１実施例を示すもので、（ａ）は全体概略図、
（ｂ）は本発明の精錬用ランス装置の先端部を断面して
示す図である。

【符号の説明】

１内筒ランス３外筒ランス４旋回機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱炭用の内筒ランスとガス燃焼用の外筒
ランスとの二重筒構造とし、それぞれのランスの下端面
から酸素ガスを別個に噴射可能に構成したことを特徴と
する精錬用ランス装置。
【請求項２】内筒ランス及び外筒ランスのそれぞれの
昇降機構と、外筒ランスの旋回機構を備え、内筒ランス
と外筒ランスの相対位置関係を変化できるように構成し
たことを特徴とする請求項１記載の精錬用ランス装置。